materi olimpiade biologi sma (osn) fisiologi hewan

SELECTED TOPIC OF NBO AND IBO

putrasantoso26@gmail.com

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

FISIOLOGI HEWAN

HORMON REPRODUKSI, ENZIM DAN METABOLISME

NILAI DARAH (BLOOD VALUE) DAN KERJA JANTUNG

REPRODUKSI : FERTILISASI

KURVA DISOSIASI OKSIGEN DAN LAJU RESPIRASI

ANTIBODI (IMUN GLOBULIN)

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

(3) OVARIAN CYCLE

Growingfollicle Mature

follicleOvulation

Corpusluteum

Degeneratingcorpusluteum

Pre-ovulatory phase Post-ovulatory phase

Estrogen Progesteroneand estrogen

(4) OVARIAN HORMONESIN BLOOD

EstrogenProgesterone

Estrogen Progesteroneand estrogen

(5) MENSTRUAL CYCLE

Endometrium

Menstruation Daysputrasantoso26@gmail.com-bio fmipa

unand

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

Hati menggunakan enzim heksokinasesedangkan sel beta pankreas menggunakanenzim glukokinase

Sekresi insulin sangat tergantung pada kadarATP di dalam sel beta pankreas

rekayasa genetika sehingga sel beta pankreasmengekspresikan heksokinase dan bukanglukokinase ....PENCANGKOKAN

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

KESIMPULAN YANG TEPAT?A. Pencangkokan mengakibatkan kadar glukosa

darah pasien lebih rendah dari orang normal

B. Untuk kadar glukosa darah yang sama, pasienyang menerima cangkokan memiliki kadarinsulin yang lebih tinggi dari orang normal

C. Proses pencangkokan hanya dapat mengatasidiabetes tipe 2

D. Proses pencangkokan dapat mengatasi diabetes tipe 1 dan tipe dua sekaligus

E. Semua jawaban benarputrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

kadar glukosa meningkatputrasantoso26@gmail.com-bio fmipa

unand

analisis semikuantitatif kadar glukosa

No. Warna Larutan Skor Kadar glukosa

1. Tetap biru jernih/sedikit kehijauan dan agak keruh 0 < 0.5%

2. Hijau kekuningan dan keruh 1 0.5 – 1 %

3. Kuning keruh 2 1 – 1.5%

4. Jingga atau warna lumpur keruh 3 2 – 3.5%

5. Merah keruh 4 > 3.5%

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

KERJA INSULIN THD GLUKOSA

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

MEKANISME REGULASI LEVEL SELULER

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

TIPE DIABETES MELITUS

• DIABETES TYPE 1 : INSULIN RENDAH (PANKREAS RUSAK)

• DIABETES TYPE 2 : KERUSAKAN RESEPTOR ATAU UNIT PENGAMBILAN GLUKOSA DI SEL TARGET

• DIABETES BASAH VS KERING?

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

ANALISIS PENYAKIT ANEMIA RETIKULOBLAST (HYPOXIA—EPOH)

• a. Pengukuran PCV

• b. RBC count

• c. Analisis MCV

• d. Pemeriksaan sediaan mikroskopis

• e. Kombinasi dari PCV, RBC count dan analisisMCV

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

Kondisi

hipoksia

Hormon

Eritropoietin

Ginjal

Proeritroblas

Eritroblas

Hepar Globulin

Sum-sum tulang

Kondisi

hiperoksia

O2

Eritrosit

Skema mekanisme kontrol eritropoiesis oleh hormon eritropoietin dan keterlibatan faktor kadar oksigen dalam darah

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

Proeritroblas

Eritroblasbasofilik

Eritroblas

Normoblas

Retikulosit

Eritrosit

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

Komponen plasma darah

Eritrosit (sel darah merah)

Leukosit dan trombosit

Komponen-komponen utama darah yang terdiri atas plasma dan komponen seluer. Pemisahan komponen dapat dilakukan dengan sentrifugasi putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa

unand

9 RBC 4 RBC

ANALOGI MCV (MEAN CELL VOLUME)

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

Eritrosit (Sel Darah Merah)

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

ERITROSIT MAMALIA VS NON MAMALIA

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

Proeritroblas

Eritroblasbasofilik

Eritroblas

Normoblas

Retikulosit

Eritrosit

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

ECG (ELECTROCARDIOGRAM)

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

Mekanisme perambatan impuls (eksitasi dan konduksi) pada jantung mamalia yang disertai dengan gambaran elektrokardiogram

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

Tekanan di atrium

EKG

normal

“ lub ” “ dub ”

Elektrokardiograf dari jantung normal

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

satu susunan gelombang yang spesifik terdiri atas gelombang P sebagai kondisi saatterjadi depolarisasi atrium, gelombang QRS terjadi saat depolarisasiventrikel, dan gelombang T saat terjadi repolarisasi ventrikel.

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

KURVA DISOSIASI OKSIGEN

• Ikatan oksigen dengan hemoglobin dapat diperlihatkan dalam bentuk kurva disosiasi oksihemoglobin

• Hubungan antara oksigen yang terikat dalam darah dengan tekanan parsial oksigen (pO2) tidak bersifat linier melainkan berupa kurva sigmoid atau kurva berbentuk S

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

(c)

Kurva disosiasi oksigen pada beberapa spesies hewan (a) Arenicola (anelida), (b) manusia, (c) merpati (Prosser and Brown, 1961 cit. Rastogi, 2007).

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

Kurva disosisi oksigen yang memperlihatkan efek pH (dalam hal ini kadar CO2terlarut). Ketika pH menurun, Hb memiliki afinitas yang kecil terhadap oksigen dan banyak oksigen yang dilepaskan ke jaringan. Hal ini dikenal dengan efek Bohr (Rastogi, 2007).

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

Efek Root• Beberapa spesies ikan, Crustacea, dan Cephalopoda

memperlihatkan perubahan yang sangat besar dari kurva disosiasinya baik ke arah kanan maupun ke arah bawah (menurun) sebagai responnya terhadap level CO2.

• Hal ini diistilahkan dengan efek Root dimana penurunan pH tidak hanya menyebabkan penurunan afinitas hemoglobin terhadap oksigen tetapi juga menurunkan kapasitas oksigen.

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

TRANSPORTASI CO2 DALAM DARAH

• Mekanisme transportasi CO2 dalam darah lebih sederhana daripada transportasi oksigen.

• Hal utama karena tidak dibutuhkan pigmen respirasi khusus untuk membawanya.

• CO2 lebih mudah larut dalam larutan daripada O2(sekitar 20-30 kali lebih tinggi).

• Proses transportasi CO2, seperti halnya O2, berlangsung dengan mekanisme difusi sederhana yang mengikuti gradien konsentrasi dan secara murni merupakan proses pasif.

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

TRANSPORTASI CO2 DALAM DARAH

• Jalur kedua proses transportasi CO2 melalui ikatan dengan hemoglobin.

• CO2 akan berikatan dengan kelompok NH2 bebas dari komponen protein di hemoglobin : terbentuknya persenyawahan karbamino.

• Pada hewan-hewan yang tidak memiliki hemoglobin, pigmen respirasinya yang lain (misalnya hemosianin) akan berfungsi dengan pola yang sama dengan hemoglobin.

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

Jalur transportasi CO2 dalam darah. Di paru-paru atau insang, reaksitersebut berkebalikan dan CO2 dilepaskan ke lingkungan luar.

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

KURVA DISOSIASI CO2

• Seperti halnya dengan O2, maka dapat juga dibentuk suatu kurva disosiasi untuk CO2.

• Hal yang harus diperhatikan adalah bahwa kurva disosiasi yang diperoleh dari darah yang bebas oksigen (darah deoksigenasi) akan bergeser ke arah kiri

• Jadi darah bebas oksigen memiliki kemampuan untuk mengikat lebih banyak CO2 daripada darah yang beroksigen (darah oksigenasi).

• Pergeseran ini disebut dengan efek Haldane.

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

KURVA DISOSIASI CO2

• Alasan untuk menjelaskan fenomena tersebut adalah bahwa hemoglobin darah yang tidak mengandung oksigen memiliki muatan yang lebih negatif yang berasosiasi dengannya sehingga dapat menyanggah H+ lebih banyak.

• Kondisi tersebut akan memacu perubahan CO2 menjadi HCO3

-.

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

Kurva Disosiasi CO2 dalam darah miskin oksigen (deoxygenated blood)dan darah kaya oksigen (fully oxygenated blood) pada vertebrata. Darahyang kaya oksigen menurunkan afinitasnya terhadap CO2 sehingga kurvabergeser ke kanan. Ini dinamakan dengan efek Haldane.

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

IgA : melindungi permukaan mukosal, dalamcolostrum.

IgD : inisiasi repon imun sebelum yg lain

IgE : respon alergi seperti hay fever, asthma, infeksi protozoa dan parasit.

IgG : respon permanen, meningkatkan fagositosis, menetralkanracun ,virus, melindungi fetus NEWBORN

IgM : pertahanan perdana saat infeksi/antigen masuk (RESPON AKUT)KE

LAS-

KELA

S IM

UN

GLO

BULI

N

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

Suatu struktur tetramer yang dibentuk oleh ikatan 4 molekul antibodi IgGdengan molekul antigen yang terikat

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

Binding of antibodies to antigensinactivates antigens by

Neutralization/opsonisasi(blocks viral binding sites;

coats bacterial toxins)

Agglutinationof microbes

Precipitation ofdissolved antigens

Activationof complement

Virus

Bacterium

Bacteria

Antigenmolecules

Complementmolecule

Foreign cell Hole

Enhances

Phagocytosis

Macrophage

Cell lysis

Leads to

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

LAJU RESPIRASI DAN Q10 ??• Q10 : SKALA PENINGKATAN LAJU RESPIRASI JIKA SUHU NAIK

10 DERAJAT CELCIUS (2X,3X,1X)

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

Jika terjadi polyspermy???

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

Kasus Dispermy

• Jika dua sperma masuk menghasilkan triploid nukleus dan 4 spindel mitosis

• Dihasilkan 4 sel anak dengan distribusi kromosom yang tidak seimbang

• Apa yang akan terjadi selanjutnya???

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

Slow block(rx. lanjutan)

Fast block(1 menit)

Block polyspermy(Sea urchin)

PerubahanPotensial listrik

membran

SitoplasamaVs ekstraseluler

-70 mV to +20 mV(1/10 dtk)

Resting potentialmembran

Positive direction

Fusi gamet terhambat

Jika > - 10 mV

Reaksi granulaKorteks (mmbran fertilisasi formed)

Granula kortekseksositosis

PeptidaseMukopolisakarida

Proteingranul

Lisis penghubungm.Vitelin – m.plasma

Perbedaan osmotik –Air memasuki ruang

Intermembran -- melebar

Membentuk hyalinPembungkus membran

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

Hasil Eksperimen Fast Block Pada Sea Urchin

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

Reaksi Granula Korteks (Slow Block) pada Sea urchin

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

Block Polyspermy Mamalia

• Fast block sama dengan sea urchin

• Slow block (reaksi granula korteks) : bukan membentuk membran fertilisasi tetapi enzim yang dikeluarkan granul memodifikasi reseptor pada zona pelusida sehingga tidak bisa lagi mengikat sperma (reaksi zona)

• Pada tikus, residu gula dari ZP3 lepas sehingga reseptor non fungsional

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand

Strategi Lain Block Polyspermy

• Mamalia : Memperkecil jumlah sperma yang mencapai tempat fertilisasi

• Aves, Reptil, Salamander : Beberapa sperma tetap dapat memasuki ovum tetapi hanya satu nukleus sperma yang berfusi dengan nukleus betina dan satu sentriol yang berperan membentuk kutub spindel mitotik

putrasantoso26@gmail.com-bio fmipa unand